JPS5973224A - 放電加工用電源装置 - Google Patents

放電加工用電源装置

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JPS5973224A
JPS5973224A JP18420782A JP18420782A JPS5973224A JP S5973224 A JPS5973224 A JP S5973224A JP 18420782 A JP18420782 A JP 18420782A JP 18420782 A JP18420782 A JP 18420782A JP S5973224 A JPS5973224 A JP S5973224A
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JP
Japan
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switching element
semiconductor switching
fan motor
power supply
capacitor
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JP18420782A
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JPS637889B2 (ja
Inventor
Kazuo Tsurumoto
鶴本 和夫
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電加工用電源装置、特に半導体スイッチング
素子をオンオフすることによシミ極と被加工物との間に
形成される加工間隙に直流電源から間欠的なパルス電圧
を供給し、被加工物の加工を行う放電加工用電源装置の
改良に関する。
近年、電極と被加工物との間に形成される加工間隙に加
工液を充填し該加工間隙ニノクルス放電を生起し被加工
物の加工を行う放電加工用電源装置が巾広く用いられて
いる。
第1図には、このような従来の放電加工用電源装置が示
されており、この電源装置は、半導体スイッチング素子
10を制御回路11によりオンオフすることによシミ極
12と被加工物14との間に形成される加工間隙16に
、直流電源18から間欠的なパルス電圧を供給している
。このように、スイッチング素子10をオンして加工間
隙16にパルス電圧を供給すると、この加工間隙16の
絶縁が破壊しパルス市、流が生起される。ここにおいて
、直流電源18と加工間隙16との間には1μHもしく
はそれ以下の線路インダクタンス20が存在するため、
このインダクタンス20の値をL1直流電源18の電圧
をv3、加工間隙16のアーク電圧をVc (はぼ20
V程度)とすると、加工間隙16にパルス電圧を印加し
パルス放電を生起せしめた場合、この加工間隙16に流
れる電流■、は時間tの経過とともに次式 %式%) に従い直線的に増加し2てい〈。従って、半導体スイッ
チング素子10をオンし1.時間経過後の電流値■、は
■、=(■s−■G)tl/L  となり、線路のイン
ダクタンス20には一、 L Ip”のエネヤギーが蓄
積される。このため、半導体スイッチング素子10をオ
ン状態からオフ状態に切シ換ると、線路のインダクタン
ス20に蓄えられたエネルギー−!−L■2のため、イ
反に半導体スイッチング素子10p をターンオフ時間が0の理想スイッチと仮定しても、加
工間隙16に流れる電流は瞬間的にはOにな#)得す、
半導体スイッチング素子10の両端にいわゆるサージ電
圧が発生する。
このようなサージ電圧から回路を保護し、しかも加工間
隙16に流れる電流の瞬時遮断を可能とするため、従来
の装置においては、加工間隙16にダイオード22を介
して並列にコンデンサ24を接続するとともに、このコ
ンデンサ24に抵抗器26を接続していた。これにより
、スイッチング素子10をオフ状態からオフ状態に切り
換え、加工間隙16に流れる電流をオフする場合に発生
するサージ電圧を、ダイオード22を介してコンデンサ
24に充電し、このコンデンサ24に充電されたエネル
ギーを最終的に抵抗器26の熱エネルギーに変換し消費
していた。
しかし、このような従来の装置では、コンデンサ24に
蓄積されたエネルギーを最終的に抵抗器26で熱エネル
ギーとして消費するため、装置に供給されるエネルギー
の有効利用を図ることができず、しかも抵抗器26によ
る発熱が半導体を多く含む電源装置自体の信頼性の低下
を引き起こす原因となるという欠点があった。
特に、加工間隙16にパルス電、圧を印加するために使
用する半導体スイッチング素子10は、カ(繁にオンオ
フを繰シ返すためそれ自身の発熱甜も大きく、このよう
なスイッチング素子10に更に抵抗器26による発熱の
影響が加わると、このスイッチング素子10自体の故障
の原因となる。
本発明はこのような従来の課題に鑑み為されたものであ
り、その目的は、投入電力を効率的に利用でき、しかも
装置内部の発熱、特に加工間隙にパルス電圧を供給する
半導体スイッチング素子の発熱を有効に防止することの
できる放電加工用電源装置を提供することにある。
この目的達成のため、本発明の装置は、半導体スイッチ
ング素子をオンオフすることによシミ極と被加工物との
間に形成される加工間隙に直流電源から間欠的なパルス
電圧を供給し、被加工物の加工を行う放電加工用電源装
置において、前記加工間隙にダイオードを介して並列に
接続され回路に発生するサージ電圧を吸収するコンデン
サと、該コンデンサに並列に接続されコンデンサの充電
エネルギーを利用して回転する直流ファンモータと、を
備え、該ファンモータによシ前記半導体スイッチング素
子を空冷することを特徴とする。
次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。な
お、前記第1図に示す従来装置と対応する部材には同一
符号を付しその説明は省略する。
第2図には本発明の放電加工用1(を源装置の好適な実
施例が示されており、実施例の電源装置は、半導体スイ
ッチング素子10を制御回路11によりオンオフするこ
とにより加工間隙16に間欠的なパルス電圧を供給し、
被加工物14の放電加工を行っている。
本発明の特徴的な事項は、従来装置においてコンデンサ
24へ蓄積されたエネルギーの消費用として用いられた
抵抗器の代わシに、該コンデンサ24に並列に直流ファ
ンモータ30を接続し、該コンデンサ24に蓄積された
エネルギーを利用してこの直流ファンモータ30を駆動
し、半導体スイッチング素子10を空冷することにある
実施例において、この直流ファンモータ30は半導体ス
イッチング素子10に対抗配置されたファン32を回転
駆動し、半導体スイッチング素子10を空冷している。
このような構成とすることにより、半導体スイッチング
素子10をオン状態からオフ状態に切り換え加工間隙1
6のパルス電流を遮断するに当υ、線路のインダクタン
ス20に蓄えられたエネルギ−−−、LIp2  より
発生するサージ電圧は、ダイオード22を介し7てコン
デンサ24に充電され、この充電コンデンサ24から直
流ファンモータ30の電機子回路にTI8;流が供給さ
れ、ファンモータ3゜が駆動される。
従って、本発明の装置によれば、加工間隙16の電流を
遮断するに当り、線路のインダクタンス20に蓄えられ
たエネルギー−、L Ip2は、ファンモータ30を駆
■1υするために有効に用いられ、抵抗器26を用いる
従来装置のごとく、装置の内部に多量の熱を発生するこ
とがなく、シかも、オンオフ動作を繰シ返し発熱する半
導体スイッチング素子10をこのファンモータ3oによ
シ空冷することができるため、半導体素子を多く含む電
源装置自体の信頼性を向上することができる。
特に、このような放電加工用電源装置においては、加工
間隙16における放電周波数又は放電電流ピーク値を増
加し放電加工の速度を速めると、半導体スイッチング素
子自体の発熱量も多くなるが、本発明の装置によれば、
コンデンサ24の両端電圧が直流ファンモータ30の電
機子電圧となっているため、放電周波数又は放電、電流
のピーク値を高めるとコンデンサ24の両端電圧が上昇
し直流ファンモータ300回転数が増大する。従って、
加工間隙16における放電周波数又は放電電流ピーク値
とともにスイッチング素子10の発熱量が増加しても、
これに伴い直流ファンモータの回転数も増加しその冷却
能力を増大するため半導体スイッチング素子10の温度
上昇が効果的に抑制される。
なお、前記実施例においては、直流ファンモータ30の
電機子回路をコンデンサ24の両端にそのまま接続した
ものを示したが、本発明の装置はとれに限らず、例えば
第3図に示すごとく、直流ファンモータ300電機子回
路を高速でオンオフ動作を繰シ返す半導体スイッチング
素子34を介してコンデンサ240両端に並列に接続し
てもよい。この場合には、コンデンサ24の両端電圧が
常に一定値になるよう、制御回路36によって半導体ス
イッチング素子34の導通パルス幅を制御すればよい。
第4図には半導体スイッチング素子34をPWM制御す
る制御回路36の回路の一例が示されてお如、この制御
回路36は、コンデンサ24の両端電圧vlnを差動増
rlJ器38で差動増巾するとともに三角波発振器40
から一定周波数の三角波■、を第5図に示すごとく出力
している。そして、差動増巾器38の出力vI、、と、
三角波発振器400出力■sとをコンパレータ42にて
比較し、その比較出力をフォトカプラー44を介してド
ライブ回路46に入力している。ドライブ回路46は、
このようにして入力されるコンパレータ42の出力に基
づき、半導体スイッチング素子34に第5図V。5なる
電圧を印加し、半導体スイッチング素子34をPWM制
御する。
このように、本実施例の装置では、制御回路36によシ
コンダンサ240両端電圧を検出しその両端電圧が一定
の値となるよう半導体スイッチング素子34をPWM制
御するため、電極12と被加工物14との間の加工間隙
16に発生するパルス放電の放電周波数又は放電電流ピ
ーク値が大きくなりコンデンサ24に充電される静電エ
ネルギーが増加すると、半導体スイッチング素子34の
導通パルス幅が増加し、その結果直流ファンモータ30
の回転数も増加する。従って、本実施例の装置において
も、前記実施例の場合と同様、加工間隙16において放
電周波数又は放電電流ピーク値が増加しスイッチング素
子10の発熱量が増大した場合、その発熱量の増大に伴
い直流ファンモータの冷却能力も増加するため、半導体
スイッチング素子10の温度上昇は効果的に防止される
以上説明したように、本発明によれば、パルス放電をオ
ンオフする半導体スイッチング素子のターンオフ時に回
路のインダクタンスに蓄えられているサージエネルギー
を一旦コンデンサに蓄え、これを電源として直流ファン
モータを駆動し、前記半導体スイッチング素子の冷却を
行うため、装置に供給される電力を効率的に用いること
ができ、しかも、装置内部における発熱を有効に防止し
温朋上昇に伴う電源装置の信頼性低下を防止することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の放電加工用電源装置の電気回路図、第2
図は本発明の放電加工用電源装置の好適な実施例を示す
電気回路図、第3図は本発明の他の実施例を示す電気回
路図、第4図は第3図に示す制御回路の電気回路図、第
5図は第4図に示す回路の信号波形図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、10は半導体スイ
ッチング素子、12は電極、16は加工間隙、18は直
流電源、22はダイオード、24はコンデンサ、30は
直流ファンモータである。 代理人 弁理士  葛  野  信  −(ほか1名) 第2図 第3図 1 特許庁長官殿 1.事件の表示    特願昭57−184207号2
・ 発明(1) 名称      放電加工用電源装置
3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称(601)   三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 4、代理人 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 以」二

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体スイッチング素子をオンオフすることKよ
    シミ極と被加工物との間に形成される加工間隙に直流電
    源から間欠的なパルス電圧を供給し、被加工物の加工を
    行う放電加工用電源装置において、前記加工間隙にダイ
    オードを介して並列に接続され回路に発生するサージ電
    圧を吸収するコンデンサと、該コンデンサに並列に接続
    されコンデンサの充電エネクギーを利用して回転する直
    流ファンモータと、を備え、該ファンモータにより前記
    半導体スイッチング素子を空冷することを特徴・とする
    放電加工用電源装置。
JP18420782A 1982-10-20 1982-10-20 放電加工用電源装置 Granted JPS5973224A (ja)

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JP18420782A JPS5973224A (ja) 1982-10-20 1982-10-20 放電加工用電源装置

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JPS5973224A true JPS5973224A (ja) 1984-04-25
JPS637889B2 JPS637889B2 (ja) 1988-02-18

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6471623A (en) * 1987-09-08 1989-03-16 Inst Tech Precision Elect Power supply circuit for electric discharge machining
JPH01146618A (ja) * 1987-11-30 1989-06-08 Hoden Seimitsu Kako Kenkyusho Ltd 放電加工用電源回路
JPH01210217A (ja) * 1988-02-16 1989-08-23 Hoden Seimitsu Kako Kenkyusho Ltd 放電加工用電源回路
US6080953A (en) * 1996-07-24 2000-06-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power supply device for electrical discharge machining
CN105195840A (zh) * 2015-09-14 2015-12-30 佛山市铬维科技有限公司 一种可自动升压的电火花加工电源的控制方法

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CN105195840A (zh) * 2015-09-14 2015-12-30 佛山市铬维科技有限公司 一种可自动升压的电火花加工电源的控制方法

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